INGENIERÍA DE MOTORES DE AVIACIÓN
| Código | Plan | Tipo | Curso/s | Cuatrim. | Créditos | |||||
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| Teóric. | Práctic. | Clínic. | Problem. | Total | ECTS | |||||
| Curso/s: 0 = Complementos de formación; P = Proyecto fin de carrera; El 1er curso de una titulación de solo 2º ciclo será 1º Tipo de asignatura: Tr = Troncal; Ob = Obligatoria; Op = Optativa; Le = Libre Elección | ||||||||||
| 0705011 | 2004 | Tr | 2º | Anual | 12.00 | 6.00 | 0.00 | 0.00 | 18.00 | 14.50 |
| Idiomas | Español, | |||||||||
| Campus | LEON |
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| Centro | ESCUELA DE INGENIERIAS INDUSTRIAL E INFORMATICA |
| Titulación | Ingeniero Técnico Aeronautico - Aeromotores |
| Departamento |
Ingeniería Mecánica, Informática y Aeroespacial |
| Area |
Ingeniería Aeroespacial |
| Nombre de la asignatura en inglés: | AIRCRAFT ENGINE ENGENEERING |
| Contenido | Motores alternativos. Ciclos. Componentes. Actuaciones. Aerorreactores. Ciclos. Componentes. Actuaciones. |
| Contenido en inglés | Reciprocating engines. Thermodynamic cycles. Components. Performance. Jet engines. Thermodynamic cycles. Components. Performance. |
| Profesorado | ||||
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| Apellidos/Nombre | Situación | Teoría | Práctica | |
| JUAN CARLOS CELADA FERNÁNDEZ | jccelf@unileon.es | Responsable | SI | SI |
| Tutorías: L 18:00-20:00 M 16:00-18:00 V 18:00-20:00 | ||||
| Pendiente (Ingeniería Aeroespacial) - - | Colaborador | NO | SI | |
| FRANCISCO JAVIER DÍEZ MORANTE | fjdiem@unileon.es | Colaborador | NO | SI |
| JESÚS GONZALO DE GRADO | jesus.gonzalo@unileon.es | Resp. Suplente | SI | SI |
| JOAQUÍN GONZÁLEZ CORRAL | jgonc@unileon.es | Colaborador | NO | SI |
| PEDRO CARRETERO MORENO | pcarm@unileon.es | Colaborador | SI | SI |
| Información Académica |
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| Objetivos de la asignatura |
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Capacitar al estudiante en el conocimiento riguroso de los diferentes tipos de aeromotores: motores alternativos y aerorreactores. |
| Programa temario |
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Parte 1: Motores Alternativos 1.Ciclos termodinámicos para la producción de trabajo. Ciclos ideales con combustión a presión constante y a volumen constante. Diagramas P-V y T-S. Rendimiento del ciclo ideal. Ciclo indicado. Rendimiento de diagrama. Presión media indicada. Eficiencia de los dispositivos de trabajo. Presión media efectiva. 2.Renovación de carga. Rendimiento volumétrico. Factores que afectan al rendimiento volumétrico. Bloqueo de los conductos de admisión. Renovación de carga en motores de dos tiempos. Rendimiento de barrido. Velocidad media del émbolo. Variables de diseño y operación. Semejanza de llenado. 3.Combustión. Mezcla: requisitos de la mezcla aire-combustible. Dosados de mínimo consumo y máxima potencia. Rendimiento de combustión. Semejanza de combustión. Combustión en motores de encendido provocado. Combustión laminar y turbulenta. Variables de diseño y operación, Detonación y tiempo de retardo. Carburador básico. Inyección. Combustión en motores de encendido por compresión. Proceso de combustión. Variables de diseño y operación. 4.Arquitectura. Motor de encendido provocado de cuatro tiempos. Motor de encendido provocado de dos tiempos Motor de encendido por compresión. Para cada uno de ellos: Componentes. Tipos. Misiones. Requisitos funcionales. Fabricación. Tendencias. Disposición en motores pluricilíndricos. Componentes línea y soporte. Sistemas de distribución, encendido, inyección, refrigeración, lubricación, sobrealimentación, escape y puesta en marcha. Aplicaciones aeronáuticas. Comparación entre motores aeronáuticos y de automoción. 5.Sistema biela manivela. Cinemática del sistema-biela manivela. Velocidad instantánea del émbolo. Fuerzas alternativas y rotativas. Par motor. Forma del cigüeñal. Orden de encendido. Equilibrado. 6.Actuaciones. Rendimiento mecánico: pérdidas por bombeo, fricción y actuación de elementos auxiliares Actuaciones de motor de aspiración normal. Curvas de plena carga y carga parciales. Requisitos de diseño. Utilización de criterios de semejanza. Consumo y técnicas de minimización. Hélice. Reductores. Paso variable. Presión de admisión. Curvas características. 7.Sobrealimentación. Sobrealimentación: utilidad, tipos de compresores, potencia requerida, turbocompresores y regulación con la altura de vuelo. Actuaciones de motores sobrealimentados. Curvas características. 8.Contaminación. Gases de escape, efecto de los parámetros de diseño y operación. Consideraciones acerca del ruido. Silenciadores. Parte II: Aerorreactores 1.Configuración de aerorreactores. Tipo y configuración básica de aerorreactores: turborreactor puro, turborreactor de doble flujo, turbohélice, turboeje, estatorreactor, otros. Evolución histórica. Tendencias actuales y futuras. 2.Ecuaciones fundamentales de los aerorreactores. Empuje bruto. Resistencia. Empuje instalado. Empuje específico. Casos especiales que afectan al empuje. Consumo específico. Rendimiento motor y propulsor. Rendimiento total. Distribución del empuje. 3.Termodinámica de los aerorreactores. Ciclo termodinámico ideal. Rendimiento del ciclo. Maximización del rendimiento y del trabajo específico. Curvas de consumo específico-impulso específico en función de parámetros de diseño y operación. 4.Comportamiento motor y propulsor de los aerorreactores. Análisis del ciclo ideal de los distintos tipos de motor: estatorreactor, turborreactor puro, turborreactor con postcombustión, turborreactor de doble flujo, turborreactor de doble flujo con postcombustión y turbohélice. Desviaciones del ciclo ideal. Optimización del consumo específico. 5.Componentes del aerorreactor. Compresores y turbinas. Teorema fundamental de las turbomáquinas. Escalonamiento de impulso. Escalonamiento de acción. Acoplamiento compresor-turbina. Ejes múltiples. Compresores centrífugos. Compresores axiales. Parámetros característicos. Triángulos de velocidades. Álabes guía. Mapa de compresor. Surge. Proceso de diseño. Turbinas axiales. Solidez. Triángulos de velocidades. Tipos de perfiles. Refrigeración de álabes. Turbinas de flujo radial. Proceso de diseño. 6.Componentes del aerorreactor. Cámaras de combustión. Proceso de combustión. Encendido. Estabilidad de la combustión. Eficiencia. Tipos de cámaras. Distribución de flujos. Proceso de diseño. 7.Componentes del aerorreactor. Difusores y toberas. Difusores subsónicos. Resistencia. Difusores supersónicos. Formación de ondas de choque. Compresión interna. Compresión externa. Recuperación de presión. Geometría variable. Sangrado de capa límite. Tobera convergente. Tobera convergente-divergente. Eficiencia. Variación del área de salida. Influencia en el compresor. Reversa. Vectorización del empuje. 8.Sistemas incrementadores de empuje. Postcombustión. Estabilización de la llama. Pérdida de presión. Área de salida. Incremento de empuje y consumo del postcombustor ideal. Postcombustor real. Efecto de la inyección de agua en el compresor y la cámara de combustión. 9.Actuaciones. Componentes: tomas, compresores, cámaras de combustión, turbinas y toberas. Actuaciones del aerorreactor: síntesis de componentes, análisis dimensional y ecuaciones. Acopiamientos interno y externo. Líneas de funcionamiento. Resolución de sistemas multiejes. Curvas características. |
| Metodología Docente |
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Clases magistrales, clases de resolución y discusión de problemas, explicación y desarrollo de prácticas de laboratorio, tutorías individuales o grupales. Prácticas en Laboratorio. |
| Procedimientos de Evaluación y criterios de corrección de exámenes |
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Exámenes: uno para cada parte de la asignatura, motores altemativos y aerorreactores, que se deberán superar por separado. La puntuación de estos exámenes, de igual peso, constituirá el 85% de la nota final. Trabajos individuales de carácter obligatorio:uno para cada parte de la asignatura, motores altemativos y aerorreactores. Una vez aprobados, constituirán el 15 % de la nota final. Prácticas de laboratorio de asistencia obligatoria. |
| Otras actividades a desarrollar |
| Visitas a empresas u organismos aeronáuticos. |
| Bibliografía recomendada |
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Parte I. Motores alternativos: Motores altemativos I E. Varela Arroyo, ETSI Aeronáuticos. Madrid, 2001. Intemal Combustion Englne Fundamentals J.B. Heywood, Mac Graw-Hlll. New York, 1988. Motores de combustión Interna altemativos M. Muñoz, ETSI Industriales. Madrid, 1989. Parte II. Aerorreactores: Elements of Gas Turbine Propulsion, Jack D. Mattingly. , Mac Graw-Hlll. New York, 1988. Mechanics and Thermodynamícs of Propulsion, Hill & Peterson, Addison-Wesley Reading, Massachusets, 1992. 2ª ed. |
| Bibliografía adicional |
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Parte I. Motores alternativos: Internal Combustion Engines in Theory and Practice, Colin R. Ferguson, John Wiley & Sons. New York, 1986. Vuelo con motor altemativo, Martín Cuesta, Paraninfo Madrid, 1976. 4 ed. Parte II. Aerorreactores: Motores de reacción y turbinas de gas, J.L. Montañes García. ETSI Aeronáuticos. Madrid, 2005. Aírcraft Engine Design, Jack D. Mattingly, American Institute of Aeronautics and Astronautics New York, 1987. 2ª ed. The Jet Englne, Rolls Royce, Rolls Royce Derby, 1986. Gas Turbine Theory Cohen, Rogers & Saravanamutto, Prentice Hall. Essex, 2001. 5ª ed. |
| Enlaces de interés |
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http://www.allstar.fiu.edu/aero/flight62.htm http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/ngnsim.html |
| Fecha ultima modificación: 18/05/2010 |